DE3523866A1 - Gasduese zum edelgas-lichtbogenschweissen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasdüse zum Edelgas-Lichtbogenschweißen gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.

Beim Edelgas-Lichtbogenschweißen, insbesondere WIG-Schweißen, wird bekanntlich zwischen einer Wolframelektrode und dem zu schweißenden Werkstück ein Lichtbogen gezogen und das Zusatzmaterial wird gesondert entweder von Hand oder maschinell zugeführt. Die Zufuhr des Schutzgases, bspw. Argon, erfolgt durch ein Düsenrohr, in dem zentrisch die Elektrode angeordnet ist und das in der Regel aus Keramikmaterial besteht. Durch die Zufuhr von Inert- bzw. Schutzgas zur Schweißstelle wird die Verwendung von Flußmitteln entbehrlich. Die Stabilisierung des Lichtbogens zwischen Elektrode und Werkstück wird durch Hochfrequenzüberlagerung erzielt.

Beim Betrieb derartiger Schweißgeräte mit invertergesteuerter Schweißstromquelle wurde festgestellt, daß sich Schwierigkeiten beim Zünden des Hauptlichtbogens einstellen. Diese Schwierigkeiten machten sich hauptsächlich bei niedrigen Schweißströmen bemerkbar. Diese Zündschwierigkeiten können zwar durch das Einbringen von Ferritkernen in den Übertrager der induktiven Einkopplung der Hochfrequenz gerätetechnisch vermindert oder ausgeschaltet werden, dies ist aber mit dem Nachteil verbunden, daß die Elektronik des Gerätes bzw. der Peripheriegeräte gestört, ja sogar zerstört bzw. der Entstörungsgrad des Gerätes verschlechtert wird. Die im Zentrum des Düsenrohres angeordnete Elektrode ist zwecks Zünderleichterung spitz gehalten und soll auch möglichst spitz bleiben, was aber nicht gewährleistet ist, wenn diese spitze Elektrode zwecks Lichtbogenziehens auf das Werkstück aufgesetzt wird. Da die früher übliche Gleichrichter/Spulen-Schaltung jetzt in der Regel bei derartigen Geräten durch Transistorschaltungen ersetzt sind, unterliegen derartige Transistorschaltungen selbstverständlich auch den vorerwähnten Störungen und deshalb durfte auch die Hochspannung nicht zu hoch angesetzt werden, was es aber notwendig macht, die spitze Elektrode zwecks Zündung auf das Werkstück aufzusetzen.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, die Gasdüse bzw. das eingangs genannte Gerät dahingehend zu verbessern, daß mit einer solchen Gasdüse eine saubere, kontaktlose Zündung, und zwar ohne die vorgenannten Störungserscheiningen, ermöglicht sein soll.

Diese Aufgabe ist mit einer Gasdüse der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.

Für die Metallschicht kommt bspw. Nickel oder Cu mit einer Schichtdicke von nur 2 bis 3 µm in Frage, wobei die Metallschicht zweckmäßig vom Mündungsrand aus an der inneren und äußeren Fläche des Düsenrohres mit einer Länge von 5 bis 10 mm angeordnet. wird. Die Anbringung der Metallschicht erfolgt in bekannter Weise durch stromloses Vernickeln bzw. Verkupfern des schweißstellenseitigen Endes der Gasdüse.

Durch diese einfache Maßnahme und Ausbildung des Keramikdüsenrohres wird eine kontaktlose, saubere Zündung erreicht, da die Anordnung der Metallbeschichtung mit der Bildung einer "Elektronenwolke" verbunden ist, die sich im Bereich zwischen dem in die Nähe des Werkstücks gebrachten Mündungsrand des Düsenrohres und dem Werkstück befindet, wodurch beim Einschalten des Schweißstroms, ohne daß die Elektrode aufgesetzt werden muß, der Lichtbogen sofort zwischen Werkstück und Elektrode zündet und sich stabil einstellt.

Die erfindungsgemäße Gasdüse wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Im schematisch dargestellten einzigen Ausführungsbeispiel ist die Gasdüse insgesamt mit 6 bezeichnet, wobei der Mündungsrand 1 des Düsenrohres 2 mit der Metallschicht 3 versehen ist, die aus Nickel oder Kupfer mit einer Schichtdicke von 2 bis 3 µm besteht. Vorteilhaft ist dabei die Metallschicht 3 vom Mündungsrand 1 aus an der inneren und äußeren Fläche 4,5 des Düsenrohres 2 mit einer Länge L von 5 bis 10 mm dicke von nur 2 bis 3 µm in Frage, wobei die Metallschicht zweckmäßig vom Mündungsrand aus an der inneren und äußeren Fläche des Düsenrohres mit einer Länge von 5 bis 10 mm angeordnet wird. Die Anbringung der Metallschicht erfolgt in bekannter Weise durch stromloses Vernickeln bzw. Verkupfern des schweißstellenseitigen Endes der Gasdüse.

Durch diese einfache Maßnahme und Ausbildung des Keramikdüsenrohres wird eine kontaktlose, saubere Zündung erreicht, da die Anordnung der Metallbeschichtung mit der Bildung einer "Elektronenwolke" verbunden ist, die sich im Bereich zwischen dem in die Nähe des Werkstücks gebrachten Mündungsrand des Düsenrohres und dem Werkstück befindet, wodurch beim Einschalten des Schweißstroms, ohne daß die Elektrode aufgesetzt werden muß, der Lichtbogen sofort zwischen Werkstück und Elektrode zündet und sich stabil einstellt.

Die erfindungsgemäße Gasdüse wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Im schematisch dargestellten einzigen Ausführungsbeispiel ist die Gasdüse insgesamt mit 6 bezeichnet, wobei der Mündungsrand 1 des Düsenrohres 2 mit der Metallschicht 3 versehen ist, die aus Nickel oder Kupfer mit einer Schichtdicke von 2 bis 3 µm besteht. Vorteilhaft ist dabei die Metallschicht 3 vom Mündungsrand 1 aus an der inneren und äußeren Fläche 4,5 des Düsenrohres 2 mit einer Länge L von 5 bis 10 mm angeordnet, so daß die Metallschicht 3 den gesamten Rand des Düsenrohres 2 innen und außen umgibt und für eine punktiert angedeutete "Elektrodenwolke" 8 zwischen Werkstück 9 und Mündungsrand 1 bzw. Elektrode 7 sorgt, wodurch, ohne daß die spitze Elektrode 7 auf das Werkstück 9 aufgesetzt werden muß, beim Einschalten des Zünd- bzw. Schweißstromes der Lichtbogen 10 sofort und ohne störende Unterbrechung zwischen Werkstück 9 und Elektrode 7 entsteht, sofern das Ende des Düsenrohres 2 mit der Elektrode 7 in ausreichende Nähe, aber ohne Direktkontakt zum Werkstück 9 gebracht ist. Der nach der Zündung des Lichtbogens 10 von Hand oder maschinell zuzuführende Zusatzschweißwerkstoff ist mit 11 bezeichnet.

Claims (4)

1. Gasdüse zum Edelgas-Lichtbogenschweißen, bestehend aus einem Keramikdüsenrohr für die Zufuhr des Schutzgases mit zentrisch darin angeordneter Elektrode, dadurch gekennzeichnet, daß der Mündungsrand (1) des Düsenrohres (2) mit einer Metallschicht (3) versehen ist.

2. Gasdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht, wie Nickel-, Cu-Schicht oder dergl., mit einer Schichtdicke von 2 bis 3 µm bemessen ist.

3. Gasdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (3) vom Mündungsrand (1) aus an der inneren und äußeren Fläche (4,5) des Düsenrohres (2) angeordnet ist.

4. Gasdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (3) an der inneren und äußeren Fläche (4,5) mit einer Länge (L) von 5 bis 10 mm angeordnet ist.